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Maschine zum spitzenlosen Uberschleifen bzw. Polieren von geraden
und gebogenen Rohren
(ìegenstan(l der Isrtlndllng ist eine Maschine zum spitzenlosen
Überschleifen bzw. Polieren von geraden und gebogenen Rohren, z. B. Fahrrad- und
Motorradlenkstangen, wobei die an schwingbaren Pendelarmen gelagerten, umlaufenden
Schleifscheiben das Werkstück umkreisen. Das Neue besteht darin, daß sich der Schleifdruck
in Abhängigkeit von dem Schleifwiderstand während des Bearbeitungsvorganges selbsttätig
regelt.
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Es sind Schleifmaschinen mit an Pendelarmen gelagerten, das Werkstück
umkreisenden Schleifscheiben bekanntgeworden, bei denen der Schleifdruck durch fest
eingestellte Federn oder durch Fliehkraftgewichte in Abhängigkeit von der Drehzahl
des kreisenden Systems erzeugt wird. Weiterhin sind Schleifmaschinen dieser Art
bekannt, bei welchen durch den Zug der die Schleifscheiben antreibenden Riemen ein
Drehmornent auf die Pendelarme ausgeübt wird, welches die Schleifscheiben von der
Werkstückoberfläche abzuheben sucht. Dieses Drehmoment wird ausgenutzt, wenn das
Werkstück nach beendigter Umfangbeärbeitung aus der Maschine herausgenommen oder
ein neues Werkstück eingeführt werden soll.
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Bei Schleifmaschinen zum spitzenlosen Umfangbearbeiten von gebogenen
Rohren ist nun eine besonders feinfühlige und verzögerungsfreie selbsttätige Schleifdruckregelung
während des Bearbeitungsvorganges erforderlich, weil sich die meist von Hand zwischen
den Schleifscheiben hindurchgeführten Werkstücke leicht verklemmen und dabei die
Schleifschei-
ben abbremsen oder blockieren. Eine federnde oder
gar starre Einstellung des Schleifdruckes bietet keine Regelmöglichkeit während
des Bearbeitungsvorganges und ist infolgedessen nicht brauchbar. Auch die drehzahlabhängige
Schleifdruckregelung mit Hilfe von Fliehkraftgewichten, welche erst nach erfolgter
Abbremsung bzw. Beschleunigung des kreisenden Systems zur Wirkung kommt, ist für
die Lösung der vorliegenden Aufgabe nicht geeignet, weil hierbei die Regelwirkung
zu stark verzögert eintritt. Die Anwendung von Riemen oder anderen Zugorganen, deren
Zugwirkung ein regelndes Drehmoment auf die Pendelarme ausüben könnte, ist bei den
Maschinen, von denen der Erfindungsgedanke ausgeht, aus Platzgründen nicht möglich.
Außerdem reichen die hierbei auftretenden Zugkräfte nicht aus, um die Schleifdrücke
in dem erforderlichen Ausmaß zu beeinflussen.
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Nach der Erfindung wird nun die Regelung des Schleifdruckes unmittelbar
von dem Schleifwiderstand, d. h. dem Reibungswiderstand zwischen Schleifscheibe
und Werkstückoberfläche, abgeleitet, indem die durch den Schleifwiderstand hervorgerufenen
Zahndrücke an den Eingriffsstellen der Antriebszahnräder zur Beeinflussung des Schleifdruckes
herangezogen werden.
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In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Schleifmaschine
mit ihrem Antriebssystem schematisch dargestellt.
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Abb. I zeigt die obere und Abb. 2 die stirnseitige Ansicht der Maschine.
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Die Maschine besteht im wesentlichen aus dem mit der angetriebenen
Hauptwelle 1 fest verbundenen, umlaufenden zylindrischen Tragkörper 2, den auf dem
Tragkörper gelagerten schwingbaren und als Rädergehäuse ausgebildeten Pendelarmen
3, 4, den Schleifscheiben 5, 6, dem feststehenden Zahnkranz 7, den Antriebszahnrädern
8, 9, 10 bzw. II, I2, 13, 14 und der Abstützrolle I5 für das Werkstück 2I.
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Die an dem umlaufenden Tragkörper 2 achsparallel gelagerten Pendelarme
3, 4 und mit diesen die an den Pendelarmen gelagerten Schleifscheiben 5, 6 umkreisen
das zu bearbeitende Werkstück 2I, welches selbst keine Drehbewegung ausführt, in
der Pfeilrichtung. Hierbei wälzen sich die Zahnräder 8, II auf dem stillstehenden
Zahnkranz 7 ab und erteilen über die durch die Lagerung der Pendelarme hindurchgehenden
Wellen I6, I7 sowie über die in den Pendelarmen eingebauten Zahnradpaare 9, Io bzw.
I3, 14 den Schleifscheiben 5, 6 eigene Drehbewegungen in gegenläufigem Sinne. Eine
einstellbare Feder 18 drückt die Schleifscheiben gegen das Werkstück an. Vermittels
der hydraulisch betätigten Kolben I9, 20 können die Schleifscheiben von der Werkstückoberfläche
abgehoben werden. Während des Schleifvorganges stützt sich das Werkstück gegen die
in der Richtung der Schleifdruckresultierenden liegende Stützrolle I5, die gleichzeitig
den Vorschub des Werkstückes übernimmt, ab.
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Die erfindungsgemäße Regelung des Schleifdruckes wird am günstigsten,
d. h. mit der geringsten Anzahl von Übertragungszahnrädern, dadurch erreicht, daß
die Pendelarme 3, 4 auf dem Halbkreis gelagert werden, auf welchen die Resultierende
der Schleifwiderstandskomponenten gerichtet ist. Innerhalb dieses Halbkreises liegt
auch die Werkstückabstützrolle 15. Die Schleifscheibenachsen müssen dagegen innerhalb
des gegenüberliegenden Halbkreises liegen, damit eine genügend große Abstützrolle
in dem Schleifmaul untergebracht werden kann. Entsprechend müssen auch die Pendelarme
in ihrer Länge bemessen und deren Lagerung gelegt sein. Bei dieser Gesamtanordnung
wird folgende Wirkung erzielt: Bei einer Umlaufbewegung des Tragkörpers 2 in der
eingezeichneten Pfeilrichtung erhält das unmittelbar in den Zahnkranz eingreifende
Zahnrad 8 eine Drehung im gleichen und das mittelbar durch das Zwischenrad II angetriebene
Zahnrad 12 eine Drehung im entgegengesetzten Sinne. Die Überleitung dieser Drehbewegungen
über die Zahnräder 9, IO auf die Schleifscheibe 5 bzw. über die Zahnräder 13, 14
auf die Schleifscheibe6 ergeben den erforderlichen gegenläufigen Umlaufsinn der
beiden Schleifscheiben. Tritt nun ein erhöhter Reibungswiderstand am Umfang der
Schleifscheiben auf, etwa durch Verklemmen eines ungenau von Hand geführten Werkstückes
oder durch Unebenheiten auf der Werkstückoberfläche, so üben die im gleichen Maße
stärker werdenden Zahndrücke in den Eingriffsstellen der Zahnräder7, 8 ein Drehmoment
auf den Pendelarm 3 und die der Zahnräder II, 12 ein Drehmoment auf den Pendelarm
4 aus.
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Beide auf die Pendelarme wirkende Drehmomente sind, wie die Pfeilrichtungen
zeigen, einander entgegengesetzt gerichtet und versuchen, die Schleifscheiben von
dem Umfang des Werkstückes abzuheben. Sie wirken also dem durch die Feder 18 erzeugten
Schleifdruck in dem Maße entgegen, in dem sich der Schleifwiderstand, d. i. der
Reibungswiderstand zwischen dem Schleifscheibenumfang und der Werkstückoberfläche,
verändert. Ein Abbremsen oder gar Blockieren der Schleifscheiben kann infolgedessen
nicht eintreten.